海洋的再生能源 梁乃匡 台大海洋所教授 摘錄自科學研習月刊
一、 什麼是「能」
日常生活中，煮飯、開冷開機、開車、甚至自己運動都需要「能」。煮飯要燒瓦斯，開冷氣機需要用電，開車要用汽油，人運動都需要吃飯，這些都是「能」。「能」的主要型式有熱能、動能、位能、電能、光能等，其中動能和位能常互換，如石頭從樓上向下掉，就是由位能換成動能，反之亦然。電能是目前最方便使用的能源型式，例如各種家電器具，也因此我們通常將能源變成電源。
二、什麼是再生能源
通常使用的能源有瓦斯、石油、煤炭、木材、核能、水力、風力及太陽等，前四項是燃燒後產生熱能及二氧化碳，二氧化碳是造成溫室效應的元兇，所以京都議定書明定，世界各國必須減少二氧化碳。第五項是鈾元素核子反應產生熱能，這五項用完後，這類燃料就消失。後三項能源的來源則源源不絕，取之不絕，且不產生二氧化碳，是為再生能源。
三、海洋再生能源有輕重之別嗎？
主要再生能源型式有熱能、動能及位能，其中動能最輕，位能稍重，而熱能最重。爬樓梯要比平地走路辛苦，冷氣機比電風扇耗電多。海洋再生能源有海流、潮汐、波浪、溫差等，海流屬動能，潮汐屬位能，波浪兼有動能及位能，溫差屬熱能。以下將各別以海洋再生能源的擷取原理、技術現況、優缺點及發展潛力，介紹如後。
四、海流發電
海流發電的原理如同風力發電，以海流轉動水輪機，再帶動發電機發電。海流發電的缺點是，海流能源密度低，而安裝水輪機的成本不低。優點是海流較波浪穩定，技術需求不高。目前尚無商業運轉的發電廠，未來發展潛力不高。
五、潮汐發電
潮汐發電的原理如同一般的水力發電：在潮差較大的灣澳建堤壩，讓海水漲潮時貫入堤內，低潮位時便可靠落差發電。因此，潮汐發電的技術已經很成熟，法國有一座商業運轉的潮汐發電廠。問題在於建廠地點的潮差及蓄水面積是否夠大？堤壩長度是否夠短？總之，建廠的成本是否夠少？及所發的電是否夠多？台灣並沒有適合地點。
六、波浪發電
一般人對波浪含有能量印象深刻，波浪發電的構想非常多，世界上有數百個專利，發電沒問題，但幾乎都沒有實用價值。它的發電原理是將波浪的動能和位能，轉變成機械能、水壓、油壓或氣壓，推動發電機發電。因為波浪不規則，經由水、油或氣體累積波能，是不錯的構想。目前公認比較可行的方式是，經由空氣為媒介，將波浪能量轉換為電能。唯一商業化的波浪發電裝置，是用來供應海上導航燈標的電源。一中空浮體在波浪中會作上下起伏運動，突出水面的中空空間，裝了一具雙向氣流均作同向旋轉的渦輪機，其下的水柱好似鼓風機般，將空氣自渦輪機來回抽送，渦輪機便不停旋轉，帶動發電機而發電。你可能會想，這樣不是和風力發電一般嗎？在此除了風速外，還有額外壓力差，因此力道比較大。波浪發電最大缺點是，波浪有時特別大，此時破壞力特強，發電裝置容易被破壞。
七、溫差發電
溫差發電的構想是十九世紀後期，法國科學家達松瓦所提出。將海面攝氏二十五到二十八度海水放在接近真空的甲容器裡，海水會沸騰出水氣。水氣通到另一乙容器，此容器可導熱，容器外包圍攝氏四度冷水，水氣便凝結成水。甲容器的氣壓大於乙容器，水氣不斷從甲容器流乙容器，在連接甲乙容器的管路上，安裝一具氣渦輪機，渦輪機轉動，帶動發電機發電。這種方式效率不高，在二十世紀中葉，有人提出另一種方式。用氨作媒介，或稱工作液，放在一個封閉的循環管路中。用海面海水在蒸發槽將熱傳給液態氨，使它氣化。氨氣在凝結槽，由深海冷海水，經過熱的吸收，使氨氣再變成液態氨，送回蒸發槽。在這過程中，氨氣不斷由蒸發槽流向凝結槽，而且蒸發槽的壓力大於凝結槽，只要在氨氣流經地方，安裝一具氣渦輪機，渦輪機轉動帶動發電機發電。這樣的發電原理，和一般的發電廠一樣，只是媒介或工作液變成水了，而海面海水變成火或核能。
因為熱能比較大，估計大約三每秒立方公尺熱和冷海水的流量，可產生一百萬瓦的電力，對再生能源而言，是不小的電量。海水的量很大，所以電廠的規模可以很大，而且海面海水溫度，在熱帶及亞熱帶一年四季變化很小，日夜幾乎沒有不同，與太陽能、風及波浪相較，要穩定得多了。溫差發電也有它的問題，如下：1。因為溫差發電廠須要大量海面熱暖海水和深層冷海水，海面暖海水問題較小，冷海水深度約九百水，是困難所在。為了減少水管內摩擦能量損失，水管直徑必須夠大，否則抽冷海水的電所發的電還要多。一個經濟規模的溫差發電廠，須要直徑十米的冷水管。2。溫差發電廠的電須要輸送到陸地來，如果電廠建在岸邊或近海，這個問題不大，尤其是岸上或陸棚固定式電廠(發電廠鎗在水下的好處有二，一為減少波力，二為免除抬出海面所需大量位能消耗)。可是這類電廠必須九百米等深線離岸很近，否則海底冷水管會太長，這種地點並不多。如果要在離岸遠的廣大熱帶及亞熱帶海域，設立溫差發電廠，就必須解決電能儲存與運送的問題。目前的構想是先電解水得氫，再把氫變成液態，液態氫便可運回利用。
八、結論
綜觀四種海洋再生能源，以潮汐發電最成熟，溫差發電最有潛力。對台灣而言，應大力推展溫差發電的研發工作。